Objective-C on Windows

更新：Apple加入很多Objective-C的新功能與特色，但只有"Apple修改過的gcc"與"clang(llvm)"能夠提供，所以，本篇介紹的GNUstep的gcc，其Objective-C的部份已經太舊，沒辦法編譯新的Objective-C。我另外寫了一篇「在Windows上寫Objective-C程式（使用GNUstep與Clang、LLVM） 」，在GNUstep之上，再安裝clang與llvm。


這篇要介紹的是，如何在Windows XP平台上寫一支Objective-C的hello world!程式。

問：想開發Mac或iPhone或iPad的軟體，該怎麼辦？
答：使用Apple官方的軟體開發工具Xcode，只要到Apple公司的開發者網站，註冊一下（免費），即可下載最新版的Xcode。Xcode只能在Mac OS X（作業系統）上運行，所以要買一台Mac機器（硬體）。

問：哇，這麼多種漂亮的Mac，應該買哪一台啊？
答：有錢的話就買最貴的那一台*_*。


問：什麼是Xcode？
答：Xcode是Apple公司官方的軟體開發工具組，可開發在Mac、iPhone、iPad的軟體，是一個總稱，裡面包含很多東西，有整合式開發編輯器(IDE，也叫做Xcode)、視覺化使用者介面開發工具(Interface Builder)、compiler、linker、debugger(gcc、gdb、llvm...)等等、還有iPhone的模擬器，以及各種framework（函式庫、類別庫、API）。

這是Xcode IDE，負責管理專案檔案、編輯、以及各種設定，從這裡進行編譯除錯執行。


這是Interface Builder，視覺化使用者介面設計，使用拖拉放的方式來操作。（Xcode 4已經整合Interface Builder）


這是iPhone simulator，不用買一支iPhone也可以進行開發iPhone軟體喔。


也就是說，如果你有一台mac（花錢買），下載Xcode（免費下載）後，就可以開始開發，在模擬器上執行看到成果，但是，如果想在iPhone實機上執行你寫的程式的話，那就要加入Apple的iOS Developer Program（要錢，一年要付$99），至於加入、付錢、設定、下載軟體到手機上的過程，本篇不介紹。

問：想先學學Objective-C程式語言，還不想砸錢買Mac，有辦法在Windows上寫Objective-C程式嗎？
答：有，就是這篇的重點了。

問：聽說gcc可以編譯Objective-C，所以在Windows上裝cygwin，裡面有gcc，就可以寫Objective-C程式了？
答：cygwin的gcc的確可以編譯Objective-C程式，但光裝cygwin並不會有任何的物件類別庫（library、class library、framework），所以也就沒有各種基本的物件類別可以用，沒有NSLog可以呼叫（想像成c的printf）；沒有NSObject可以繼承，讓你沒辦法立即開始寫自己的物件；沒有Foundation.h（想像成c的stdio.h）連preprocessor都過不去，更別提compiler了。所以只有compiler是不夠的。

問：所以除了compiler還需要？
答：一套framework，裡面會有基本的物件類別。如果是裝Xcode就會有Cocoa for Mac、Cocoa Touch for iPhone。Cocoa大致上分為Foundation跟AppKit兩個部分，AppKit是GUI元件與較高階的元件，而Foundation就是一堆基本的物件類別，例如NSObject、NSString、NSArray、NSNumber等等；而Cocoa Touch分成Foundation跟UIKit，差不多的意思。

問：聽說Cocotron...？
答：Cocotron也是一個Objective-C的開發環境，其目標是讓開發出來的軟體可以在各種平台上執行，例如Windows，但其本身還是要搭配Xcode使用，所以不符本篇主題。

問：那所以咧？
答：使用GNUstep，可在unix-like與Windows上使用，有Cocoa API，也有一些開發工具（類似Xcode提供的工具）可以用，但本篇重點是在Windows上寫一支Objective-C的hello world!程式，所以會用命令列模式shell，只會使用compiler的部份（也是gcc），以及鏈結Cocoa API中Foundation的部份，也就是說不理會AppKit的部分，也不會介紹GNUstep提供的開發工具(Gorm, ProjectCenter...)。

問：GNUstep可在哪些版本的Windows上跑？
答：官方網站上說在WinXP與Win2K測試過，我的電腦是Windows XP。

問：怎麼安裝GNUStep？
答：到GNUstep網站的Windows下載區，下載下面三個安裝套件。
1. GNUstep MSYS System, 41MB. 基本環境與命令列shell。
2. GNUstep Core, 7.6MB. 函式庫、類別庫。
3. GNUstep Devel, 30MB. 開發工具，gcc、make、gdb等等。

注意：請按照順序安裝。
把三個都安裝在同一個目錄，安裝時也都是按Next即可。安裝後執行程式集-GNUstep-shell，會出現一個命令列畫面，恭喜你，已經成功了一半。



問：接下來，怎麼編譯執行一支hello, world!程式呢？
答：用你喜歡的編輯器寫程式，大致內容如下：

把檔案命名為hello.m，.m是Objective-C程式檔案的附檔名，放到家目錄下，大概在C:\GNUstep\home\username，自己找找，然後在shell下執行gcc hello.m，本以為沒啥問題，哪知道出現了一堆錯誤訊息，哇靠。

別急，一個一個來。
首先是error: Foundation/Foundation.h: No such file or directory，找不到Foundation.h ?
因為gcc找不到該.h檔，加入參數-I /GNUstep/System/Library/Headers即可解決。

然後仍然會出現error: cannot find interface declaration for 'NXConstantString'，原因是constant string例如@"hello, world!"，以前是用NXConstantString，後來改成NSConstantString，所以加入參數-fconstant-string-class=NSConstantString來修正。

到此compile部分已經沒問題了，如果你加上-c參數就可以成功編譯出.o檔。

但是不加-c的話，compile結束後自動帶進的link階段會出現錯誤，訊息會說找不到objc_get_class、objc_msg_lookup、NSLog、__objc_exec_class、__objc_class_name_NSAutoreleasePool、__objc_class_name_NSConstantString。

加入參數-L /GNUstep/System/Library/Libraries -lobjc -lgnustep-base來告知去哪找函式類別庫做link以及該link哪些東西。-L是指定去哪找，-lobjc是Objective-C的核心執行時期函式庫，-lgnustep-base就是Foundation的部份。

注意：下指令時要把hello.m放在-lobjc -lgnustep-base的前面。

雖然還是會有linker warning，但a.exe執行檔已經成功產生出來了，執行的話就會看到hello, world!囉。

如果你不想看到warning，加入-Xlinker --enable-auto-import。

最後完整的指令是：
gcc hello.m -I /GNUstep/System/Library/Headers -fconstant-string-class=NSConstantString -L /GNUstep/System/Library/Libraries -lobjc -lgnustep-base -Xlinker --enable-auto-import



問：打這麼長的指令好麻煩？
答：可以用make，或是寫一支小小的shell script。本篇不介紹:D。

問：學習Objective-C與iOS的資源？
答：請看另一篇。